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Die Entwicklung des Boeing 787 Dreamliners

Traum oder Alptraum?

Hausarbeit (Hauptseminar) 2012 78 Seiten

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Erklärung
1.1 Rechtfertigung des Themas
1.2 Methodik und Vorgehensweise

2 Theoretische Grundlagen
2.1 Ablauf eines Entwicklungs-Projektes für Geräte und Systeme für die Luftfahrt
2.2 Einbindung von Lieferanten in die Entwicklungstätigkeiten
2.3 Risikomanagement in Projekten und Entwicklungspartnerschaften

3 Anwendungsfall Boeing
3.1 Die Boeing 787 - Ein Überblick
3.2 Einführung
3.3 Ziele und Strategien
3.4 Technische Innovationen der 787 - Ziele und Lösungen

4 Risiken durch die Lieferantenintegration am Beispiel der Boeing 787
4.1 Hauptrisiken der Technik und der Organisation
4.2 Zentrale Rückschläge des 787-Projektes
4.3 Erreichte Ziele bei der Programmintegration

5 Diskussion

6 Fazit

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1

Abbildung 2: Lieferantenpyramide

Abbildung 3: Lieferantenklassifizierung nach Integrationskompetenz

Abbildung 4: Risiken in vertikalen Entwicklungskooperationen

Abbildung 5: Risikomanagementstandard ISO/DIS31000

Abbildung 6: Strategien der Risikosteuerung

Abbildung 7: mögliche Flügelauslenkungen

Abbildung 8: Supplier und ihre Ingenieursbeschäftigten

Abbildung 9: Spalt zwischen zwei Rumpfsektionen

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Zentrale Rückschläge der Boeing 787-Programms

Tabelle 2: Übersicht der Erstflug-/Auslieferungsverzögerungen

Tabelle 3: Übersicht der positiven Meilensteine des Boeing 787-Programms

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Erklärung

1.1 Rechtfertigung des Themas

Die Globalisierung der stetig wachsenden Märkte und die steigende technische Komplexität der Produkte zwingen zu internationaler Zusammenarbeit und zu einer schnelleren und kostengünstigeren Entwicklung und Produktion bei gleichbleibender Qualität. Die Zusammenarbeit mit internationalen Partnern und die Integration neuer Märkte zwingen zu neuen und zukunftsweisenden Strategien. Eine solche in mehrfacher Hinsicht einmalige und richtungsweisende Strategie in Bezug auf die Integration von Systemlieferanten hat Boeing für die Entwicklung und Fertigung des „Dreamliners“ verfolgt. Der Umfang der vertikalen Desintegration mit Outsourcing von Entwicklungspaketen und konsequenter Konzentration auf systemverantwortliche externe Partner für Design, Fertigung und Supply Chain ist für die Luftfahrtbranche als revolutionär zu bezeichnen und weist auch anderen Branchen eine Richtung, wie sich die industrielle Landschaft in einer globalisierten Welt verändern könnte. Die vielfachen Probleme, die Boeing bei der Umsetzung dieser Strategie letztlich zu empfindlichen Rückschlägen gezwungen haben, werfen die Frage auf, welche Erfolgsfaktoren und Risiken bei der Gesamtbeurteilung eines solchen Vorhabens berücksichtigt werden müssen und ob es letztlich als Chance für die globale Wirtschaft oder als Scheitern eines ambitionierten Projektes gesehen werden muss.

Diese Arbeit soll die Risiken herausarbeiten, die bei der Planung und Umsetzung eines solchen Modells unter Kontrolle gebracht werden müssen, um die ehrgeizigen Zielen zu erreichen. Dabei spielen neben technischen Herausforderungen offenbar vor allem Aspekte bezüglich Verantwortung, Management, Kommunikation und Information eine entscheidende Rolle. Insofern hat das Beispiel Boeing Dreamliner einen Pilotcharakter, aus dem sich auch für andere Großprojekte relevante Erkenntnisse ableiten lassen.

1.2 Methodik und Vorgehensweise

Aufgrund der aktuellen und teilweise unter Verschluss gehaltenen Information, stellt es sich als kompliziert dar ungefilterte und ungewertete Quellen zu finden. Die Arbeit stützt sich weitestgehend auf direkte Pressemitteilungen von Boeing, aber vor allem auf diverse Nachrichtenagenturen und sonstige Mediendarstellungen. Dies trifft besonders auf das Kapitel 3 zu. Die theoretischen Grundlagen für die Luftfahrt und die Risiken der Lieferantenintegration beziehen sich allerdings auf wissenschaftlichen Arbeiten, die das Projektmanagement, Lieferantenmanagement, Luftfahrtprojekte, Risikomanagement und die Supply Chain erklären und beschreiben. Die angewendete Arbeitsweise war zuerst das Sichten von Quellen und das Exzerpieren. Die Inhalte der Quellen wurden zusammengefasst und mit themengleichen Quellen gegenübergestellt und verknüpft, so dass sich am Ende eine Diskussion der Ergebnisse ergibt und sich ein Fazit ableiten lässt.

Um an die Problemstellung der Arbeit heranzuführen, werden zunächst die theoretischen Grundlagen der Entwicklung in der Luftfahrt in einem Kapitel aufgeführt, um ein generelles Verständnis und ein fundiertes Hintergrundwissen zu bekommen. Danach wird der Boeing 787 Dreamliner vorgestellt, sodann werden die relevanten Ereignisse in chronologischer Abfolge aufgezeigt. Abschließend werden dann die wesentlichen Probleme und Fehler, die zu den ständigen Verzögerungen des Projekts geführt haben, ausführlich erläutert und Lösungsmöglichkeiten, wie z.B. die konsequente Anwendung des Supply Chain Managements unter der Überwachung der System Integratoren aufgezeigt.

2 Theoretische Grundlagen

2.1 Ablauf eines Entwicklungs-Projektes für Geräte und Systeme für die Luftfahrt

Entwicklungsprojekte in der zivilen Luftfahrt unterscheiden sich in mehrerlei Hinsicht von anderen Industrieprojekten, deshalb ist es notwendig, zum Einstieg in das Thema „Entwicklung der Boeing 787“ einen Überblick über den grundsätzlichen Ablauf und die Besonderheiten von Entwicklungsprojekten im Flugzeugbau zu geben, um die Komplexität deutlich zu machen.

Zunächst gibt es eine Unterscheidung zwischen einem (Entwicklungs-)Projekt und einem Programm. Während das Entwicklungsprojekt eines Flugzeuges einen definierten Start und ein definiertes Ende hat, das üblicherweise mit dem Serienproduktionsstart definiert ist, bezeichnet man als Programm die Gesamtheit aller Phasen und Tätigkeiten im Lebenszyklus eines Flugzeugtyps, von der ersten Machbarkeitsstudie bis zur endgültigen Außerdienststellung des letzten Serienflugzeuges, also neben Entwicklung und Qualifizierung auch Produktion, Service, Instandhaltung, Training, etc.. Insofern ist das Entwicklungsprojekt ein Teil eines (neuen) Flugzeug-Programmes. Da das Entwicklungs-Projekt jedoch nicht nur das Design des Produktes, sondern alle späteren Aktivitäten in der Planung berücksichtigen muss, ist es wichtig, alle Phasen im Lebenszyklus eines Flugzeuges zu kennen.

Bei der Entwicklung von kommerziellen Flugzeugen gibt es noch einige Aspekte, die besonders im Vergleich zu anderen Industrie-Großprojekten, wie Schiffbau, Automobilbau etc. zu berücksichtigen sind:1

- Die reine Größe eines Flugzeuges und die bloße Anzahl an Einzelteilen und Systemen sind um ein Vielfaches größer als bei anderen technischen Produkten. Man kann bei einem Automobil mit ca. 7000 Einzelteilen rechnen und bei einem modernen Verkehrsflugzeug mit bis zu 6 Mio. Teilen. Selbst wenn man Verbindungselemente, wie Nieten nicht mitzählt, kommt man noch immer auf mehrere Hunderttausend Einzelteile, die bzgl. Form, Funktion und Material individuell definiert werden müssen.
- Die Systemkomplexität und die Anforderungen an ein modernes Verkehrsflugzeuges sind in besonderem Maße anspruchsvoll. Ein Flugzeug besteht aus einer Vielzahl unterschiedlicher Systeme, d.h. Wirkungsgefüge mit vielen zusammenarbeitenden Elementen verschiedenster Funktionalitäten, wie z.B. Flugzeugstruktur, Flugsteuerung, Hydraulik, Elektrik, Avionik, Kabinensysteme etc.. Außerdem gibt es sehr anspruchsvolle Rahmenbedingungen für den sicheren Gebrauch eines

Flugzeuges, z.B. extreme Temperatur- und Druckschwankungen, Feuchtigkeit oder Vibration. Darüber hinaus gelten strenge Anforderungen seitens der Sicherheit, die bei der Entwicklung zu berücksichtigen sind. Besonders durch die räumliche Enge der unterzubringenden Systeme und die Wechselwirkung aller Systeme miteinander ist die Systemintegration und die Absicherung der gewünschten Funktionalität bei gleichzeitiger Interaktion mit anderen Systemen von besonderer Bedeutung. Zieht man den Kreis weiter und betrachtet über das einzelne Flugzeug hinaus auch das System der Instandhaltung, des Trainings und vor allem der Fertigung und Logistik aller Komponenten, so ergibt sich aus deren Komplexität die Notwendigkeit einer dazu passenden Management- und Projektstruktur.

- Die grundsätzlichen Designziele eines Verkehrsflugzeuges determinieren zusätzlich eine Komplexität durch die Berücksichtigung entgegengesetzter Prinzipien. Einerseits hat das Prinzip Sicherheit im Flugzeugbau die allerhöchste Priorität. Alle Design-, Fertigungs-, Instandhaltungs- und Betriebsprozesse sind besonders geregelt und staatlich durch Luftfahrtbehörden überwacht. Die Anforderungen der beiden größten Organisationen, der European Aviation Safety Agency (EASA) und der US Federal Aviation Administration (FAA), sind oftmals nicht deckungsgleich, so dass ein international betriebenes Verkehrsflugzeug beide Regelwerke beachten und erfüllen muss. Alle wichtigen Systeme, die zum sicheren Betrieb eines Luftfahrzeuges notwendig sind, müssen so gestaltet sein, dass sie nicht ausfallen, oder bei Ausfall keine fatale Konsequenz eintreten kann. Deshalb sind viele sicherheitskritische Systeme redundant ausgelegt, d.h. bei Versagen des Hauptsystems springt ein Alternativsystem ein. Dieser Grundsatz der maximalen Sicherheit läuft dem zweiten Designgrundsatz, nämlich dem minimalen Gewicht, entgegen. Für den Betrieb eines Flugzeuges ist es kostenseitig von erster Priorität, das Gewicht so gering wie möglich zu halten. Aufgrund der Aerodynamik eines Flugzeuges ist das Gewicht der ausschlaggebende Faktor für den Energie- und damit den Treibstoffeinsatz. Die anspruchsvollen Ziele bzgl. Gewichtseinsparung zur Aufrechterhaltung der Wettbewerbsfähigkeit müssen bei gleichzeitiger konsequenter Umsetzung aller Sicherheitsstandards durch die gesamte Entwicklung jedes einzelnen Teils und Systems berücksichtigt werden.
- Die Komplexität hinsichtlich des so genannten „Customizing“, also der Umsetzung besonderer Kundenwünsche, ist im Flugzeugbau besonders hoch, denn die Airline- Kunden möchten sich beim Kauf eines Verkehrsjets von ihrer Konkurrenz abheben, was sich besonders in der Kabine bemerkbar macht. Der Aufwand im Designprozess zur Steuerung solcher Modifikationen ist ein wichtiger Faktor bei der Berechnung von Engineering-Aufwänden.
- Von besonderer Bedeutung ist die Komplexität hinsichtlich des Projektmanagements bei der Entwicklung eines neuen Flugzeugmodells. Ein herausragender Aspekt ist neben der umfassenden Einbindung und Koordinierung aller beteiligten Entwicklungspartner weltweit die Tatsache, dass ein Entwicklungsprojekt im Flugzeugbau in hohem Maße dynamisch, also durch sehr viele Ungewissheiten sowohl beim Projektstart als auch während des gesamten Entwicklungsablaufes gekennzeichnet ist. Das unterscheidet eine Neuentwicklung eines Flugzeuges von einem klassischen Industrieprojekt. Dort kann man mit einem klassischen Projektansatz nach anfänglicher sauberer Definition aller Produktmerkmale und Meilensteine und früher Eliminierung von Ungewissheiten z.B. bzgl. Machbarkeit, Material, Technik etc. einen relativ ungestörten geradlinigen Projektfortschritt realisieren. Im Flugzeugbau ist das Ausmaß an Unwägbarkeiten bzgl. des Einsatzes neuer Techniken, Materialien, Fertigungskonzepte, Logistiksysteme etc. um ein Vielfaches größer. Dadurch sind die Anforderungen an ein flexibles Projektmanagement, ein robustes Risikomanagement, eine offene Kommunikation und Toleranz gegenüber Problemen Schlüsselkompetenzen für eine erfolgreiche Markteinführung.
- Weitere Aspekte können genannt werden, wie schnelle Modellzyklen, einen hohen Finanzierungsbedarf neuer Flugzeugprojekte, Markteffekte durch Beschränkung auf zwei international bedeutsame Flugzeughersteller (Airbus und Boeing), sowie multi- kulturelle Verflechtungen, z.B. durch steigenden Kostendruck, aufgrund dessen immer mehr Arbeitspakete beim Flugzeughersteller und den Zulieferern in Niedriglohnländer (heute bevorzugt man den Terminus „cost competitive country“) ausgelagert werden. Außerdem befinden sich die Luftfahrtprojekte aufgrund ihrer Größe und finanziellen Umfanges in einem Umfeld von starken öffentlichen und politischen Interessen.

Die Darstellungen bezüglich eines klassischen Projektablaufschemas in der Luft- und Raumfahrt unterscheiden sich in der Literatur in Details und vor allem in der Benennung der Meilensteine, jedoch kann man folgende Haupt-Phasen und Meilensteine identifizieren, die sowohl bei Boeing als auch bei Airbus prinzipiell im Lebenslauf eines Flugzeuges zur Anwendung kommen:

- Machbarkeitsstudie (Feasibility)
- Konzeptentwurf & vorläufige Anforderungs-Definition (Preliminary Definition )
- Design / Entwicklungsphase (Detailed Definition )
- V&V Verifizierung & Validierung
- Produktion
- Betrieb / Product Support
- Entsorgung

Abbildung 1: Phasenmodell der European Cooperation for Space Standardization (ECSS)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: ECSS http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ecss-project- phases.png&filetimestamp=20070202230228

Das Modell entspricht im Prinzip dem klassischen Projektverlauf für technische Produkte (Konzeption - Planung - Realisierung - Test - Einführung - Nutzung).

Für das vorliegende Thema ist die Phase der Produktentwicklung von entscheidender Bedeutung, die allerdings bereits die Planungen der weiteren Schritte beinhaltet. Diese Phase ist nach Altfeld durch folgende Eigenschaften ausgezeichnet:2

- Engineering als Disziplin übernimmt eine zentrale Rolle und die Anzahl der beteiligten Personen steigt signifikant
- Alle Aktivitäten sind hochgradig miteinander vernetzt und die Einbindung unterschiedlichster Kompetenzen und Fachdisziplinen ist komplex
- Verschiedene iterative Schritte und Entwicklungs-Zyklen müssen durchlaufen werden
- Die Ergebnis der einzelnen Entwicklungsphasen ist zu Beginn nicht exakt bekannt

Aufgrund der Komplexität der Entwicklungsabläufe werden diese in sequentielle Unter- Prozesse und Phasen aufgeteilt. Diese Methode wird „Phased Project Planning“ (PPP) genannt. Alle Unterprozesse werden so gestaltet, dass definierte Meilensteinen und Checkpunkte zur Überprüfung des Projektfortschrittes und des so genannten Reifegrades (Maturity Level) eingeplant werden. Diese theoretisch sequentiellen Prozessschritte überlappen sich in der Realität allerdings durch simultanes Engineering (concurrent engineering), das zu Zeiteinsparungen und einem dichter vernetzten Informationsfluss und frühzeitiger Einbindung verschiedener Planungsaktivitäten genutzt wird. Eine rein sequentielle Abarbeitung von Teilprojekten ist in der Realität also kaum anzutreffen.

Die wichtigsten Meilensteine bei der Einführung eines neuen Flugzeugtyps sind zunächst die „Authorization to Offer“(ATO ‚Freigabe zum Angebot‘), die sich an die Machbarkeitsstudien und vorläufigem Konzeptdesign anschließt und einen gewissen Reifegrad des Flugzeuges voraussetzt. Mit diesem Meilenstein wird die Entscheidung getroffen, das neue Flugzeug an den Markt zu bringen und dem Kunden vorzustellen. Dazu müssen die Schlüsselmerkmale des Flugzeuges, wie Gewicht, Geschwindigkeit, Leistung, Passagierzahl, Frachtvolume, Lärmpegel, Betriebskosten, Lebenszeitkosten, aber auch neue Schlüsseltechnologien, -materialien und Fertigungs- bzw. Logistikkonzepte etc. so genau aus der Konzeptentwicklung hervorgehen, dass Versprechen an die Kunden gegeben werden können und eine Umsetzung der dann zugesagten Leistungsdaten im Projekt mit keinen unüberbrückbaren Hindernissen (show stopper) oder Risiken mehr verbunden sind. Der Input der Kundenrückmeldungen und weiterführende Detaillierung des Flugzeugkonzepts mündet schließlich in den Meilenstein „go ahaed“ (so viel wie „weitermachen“), der den endgültigen Startschuss für die Detailed Engineering Phase markiert, wo also der kommerzielle Erfolg absehbar ist und die Planung für realistisch erachtet wird. Die Projektorganisation wird mittels einer „Organisation Breakdown Structure“ (OBS) detailliert und in einem Projektplan niedergeschrieben, der die Rahmenbedingungen und Ziele des Projektes zusammen mit den geplanten Umsetzungsmethoden und Strukturen definiert. Dabei werden auch Schlüssellieferanten und Partner für die Entwicklung definiert.

Nach dem offiziellen Start des Detail Designs werden für alle Systeme des Flugzeuges Anforderungsprofile geschrieben (Systems Requirement Documents). Die Systematisierung der Flugzeugsysteme erfolgt nach Air Transport Association-Chaptern ( ATA-Chaptern ). Dieses Regelwerk zur Dokumentation von Flugzeugen wird weltweit benutzt. Alle zertifizierungsrelevanten und dokumentationspflichtigen Bauteile und Systeme werden nach der ATA iSpec 2200 gegliedert.

Für jedes System wird zunächst die Architektur festgelegt, also die Funktionalität des Gesamtsystems und daraus der einzelnen Module und Elemente und ihrer Wechselwirkung. Abgeleitet davon wird die Spezifikation bzw. die erforderlichen Eigenschaften der Module zur Erfüllung der beabsichtigten Funktion innerhalb des Systems definiert. Das Zusammenwirken der einzelnen Module und deren Eigenschaften, ebenso wie die verbindenden Elemente, wie Kabelbäume, mechanische Halter etc. werden iterativ so lange angepasst, bis die Funktionalität des Gesamtsystems nachweislich den Anforderungen entspricht. Dabei ist sowohl die funktionale Seite von der Systemarchitektur bis zur letzten Zeichnung jedes Einzelteils zu beachten, als auch die Einbindung in die Flugzeugmorphologie, damit am Ende alles zusammen passt, ohne dass es zu Überschneidungen oder Kollisionen kommt.3 Die Logik der Systementwicklung geht also immer vom übergeordneten System (dessen höchste Ebene das Flugzeug darstellt) zu den Subsystemen und deren Schnittstellen, bis zur Definition der einzelnen Systemelemente oder Module (auch „Equipment“ genannt) eines Systems mit ihren jeweiligen Schnittstellen zu anderen Systemelementen einerseits und zur Flugzeugplattform andererseits. Sind diese Rahmenbedingungen für die Einbindung eines Equipments in die Systemarchitektur (funktional) und Flugzeugmorphologie (geometrisch) frühzeitig verlässlich definiert, kann die Entwicklung für ein Equipment oder ein Subsystem relativ ungestört und sequentiell anhand der festgelegten Vorgaben (requirements) durchgeführt und gegen diese durch festgelegte Meilensteine bzgl. ihres Reifegrades geprüft und am Ende qualifiziert werden.

Die Definition eines Systems kann durch folgende Schritte vereinfacht dargestellt werden:4

- Analyse der Kundenanforderungen
- Definition der Systemanforderungen aufgrund der Funktion innerhalb des Flugzeuges
- Spezifikation der Systemkonfiguration
- Definition der Modulspezifikation durch Installations- und Montagezeichnungen
- Definition der Komponenten- und Einzelteil-Konfiguration durch Detailzeichnungen

Die Qualifikation bzw. Erfüllung der Kundenerwartungen verläuft im Prinzip in umgekehrter Reihenfolge:

- Produktion der Komponenten und Einzelteile
- Testen und Qualifikation des Moduls
- Systemintegration des Moduls, System- und Funktionsprüfung
- Systemvalidierung: Bewertung der Systemeigenschaften bzgl. des Moduls
- Systemvalidierung: Flugtest, Bewertung der Systemleistung
- Einsatz des Systems im Kundenbetrieb, Erfüllung der Kundenerwartungen

Ungeachtet der extrem komplexen Verästelung und Aufteilung des Gesamtentwicklungsprozesses in eine Vielzahl von Einzelsystemen, -modulen, und-komponenten und einer komplexen Kaskade von Requirements angefangen vom Gesamtflugzeug hinunter bis zur letzten Niete stellt das so genannte Type Certificate (deutsch: Musterzulassung) den Abschluss einer Basis-Entwicklung dar. Dieses setzt sich zusammen aus der Qualifikation und Zulassung aller Einzelkomponenten und -systeme anhand der definierten Eigenschaften und Funktionen und wird am Ende mit dem Erstflug und einer Reihe definierter Tests abgeschlossen. Dieses „Flugzeugmuster“ eines definierten Typs ist das Entwicklungsergebnis, das vom Entwicklungsbetrieb an den Herstellungsbetrieb mithin zur Herstellung übergeben wird. Letzterer Aspekt soll kurz erläutert werden5:

Nach Luftrecht unterscheidet man zwischen einem Entwicklungsbetrieb (Design Organisation) und einem Herstellungsbetrieb (Production Organisation) für Luftfahrtkomponenten. Beide Organisationen müssen Verfahren und Abläufe aufrecht erhalten, die in den Regularien der EASA bzw. FAA festgelegt sind. Es gibt jeweils für den Entwicklungsbetrieb und den Herstellungsbetrieb eigene Regelwerke und alle Unternehmen, die Luftfahrtgeräte entwickeln oder herstellen wollen, müssen sich von den besagten Organisationen oder lokalen Luftfahrtbehörden zertifizieren lassen (Design Organisation Approval (DOA) bzw. Production Organisation Approval (POA)). Die Einzelheiten des Luftrechtes würden den Rahmen dieser Arbeit sprengen, jedoch ist es wichtig zu erwähnen und zu verstehen, dass die Organisation und die Ziele der beiden Betriebe voneinander unabhängig sind und dass, selbst wenn sie sich im selben Unternehmen befinden, Design- und Herstellungsbetrieb organisatorisch voneinander zu trennen sind.

Das Ziel des Entwicklungsbetriebes ist die Definition eines Produktes in allen seinen Einzelheiten, so dass es gemäß den Regularien des Luftrechtes einen sicheren Betrieb erlaubt. Darunter fallen Funktion, Herstellbarkeit, Sicherheit, Instandhaltungsfähigkeit etc. Der Nachweis der Qualifikation einer jeden Komponente bzw. eines jedem Systems muss durch Verification and Validation (V&V) mithilfe eines detaillierten Qualification Test Plan (QTP) nachgewiesen werden. Bei der Entwicklung eines Flugzeuges ist es üblich, dass der Flugzeughersteller (Boeing bzw. Airbus) die Design Organisation und damit auch die Entwicklungshoheit über das gesamte Flugzeug hält. Selbst wenn Lieferanten einzelner Systeme eigene Design-Aktivitäten durchführen bzw. selbst sogar über ein DOA verfügen, hat der Flugzeughersteller am Ende die Verantwortung für die Integration der Systeme und Module in das Flugzeug (Type Certificate (TC)) und damit für die finale Zulassung des Flugzeugmusters. Auch werden Änderungen, im Flugzeugbau üblicherweise Modifikationen genannt, vom Flugzeughersteller im Einzelnen dokumentiert und über einen Configuration Management Prozess am Ende als Modifikation des Flugzeugmusters qualifiziert und freigegeben. Für den Großteil der Änderungen am ursprünglichen Design hat der Flugzeugbauer unter seinem DOA das von der Luftfahrtbehörde erteilte Privileg, die Modifikationen selbst freizugeben. Das ist ein großer Vorteil, denn sonst müsste jede einzelne Änderung den Behörden zur Genehmigung vorgelegt werden. Die EASA bzw. FAA führt regelmäßige Audits (d.h. Prüfung der Unternehmensabläufe) durch, um die Professionalität dieser Verfahren abzusichern. Die Dokumentation, die zu einem Flugzeug TC gehört, ist immens umfangreich und heutzutage ohne geeignete IT-Systeme nicht zu organisieren. Nach Abschluss aller Entwicklungsprozesse und Zulassung aller Komponenten des Flugzeuges inklusive des Flugzeugmusters als Ganzes wird das Entwicklungsergebnis jedes einzelnen Bauteils auf einen Qualifikationsstatus gesetzt, der dann von den Herstellbetrieben für die Serienproduktion genutzt wird.

Diese Herstellbetriebe können sowohl die Flugzeugbauer selbst sein, z.B. für die Endmontage (Final Assembly Line (FAL)), als auch die unzähligen Zulieferer weltweit, die basierend auf Luftfahrtstandards nachweislich dafür sorgen müssen, dass die Herstellungsprozesse unter ihrer jeweiligen Zulassung (POA) geeignet sind, die Bauteile gemäß dem „Approved Design“ herzustellen und zu reproduzieren. Diese Herstellung wird dann am Ende durch den Herstellungsbetrieb durch ein Zertifikat bestätigt (z.B. ein EASA Form 1 ), das dieser wiederum aufgrund eines durch die Luftfahrtbehörde erteilten Privilegs selbst erstellen darf. Voraussetzung dafür ist selbstverständlich, dass die Herstellungsprozesse wiederum bereits in der Entwicklungsphase des Flugzeuges so definiert und qualifiziert werden, dass sie in der Serienfertigung fähig sind, eine reproduzierbare Qualität zu liefern. Was zunächst einfach klingt, ist aufgrund der Komplexität der gesamten Zulieferkette für hunderttausende von Teilen ein gigantisches Unterfangen, das wiederum in seiner Gesamtheit von dem Flugzeughersteller gelenkt und überwacht werden muss.

Durch diese Vorgehensweise der Trennung zwischen Entwicklungs- und Herstellbetrieben wird erreicht, dass in der Verantwortung des Flugzeugherstellers zunächst ein Flugzeugmuster entwickelt wird, das allen Ansprüchen der Kunden und der Behörden entspricht und dass anschließend, wiederum in der generellen Verantwortung des Flugzeugherstellers, alle Systeme, Bauteile und Komponenten reproduzierbar hergestellt werden und somit die folgenden Serienflugzeuge dieselben nachgewiesenen Eigenschaften aufweist, die zu deren sicherem Betrieb erforderlich sind. Die Betonung liegt dabei auf „nachgewiesen“, denn am Ende zählt beim Betrieb eines Flugzeuges die Sicherheit am stärksten und jeder Flugunfall wird bis ins Detail dahingehend untersucht, ob alle Regularien eingehalten wurden, was immense Kosten für alle Beteiligten generiert.

Um zur Lenkung von Großprojekten zurückzukommen, soll kurz die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Planung von Projekten dargestellt werden. Airbus arbeitet beispielsweise nach einem Konzept, das einem universellen Ansatz folgt und für Lieferanten sowie für den Flugzeughersteller selbst Anwendung findet.6 Danach werden bei der Planung eines Projektes folgende Methoden angewendet, um das Projekt zu organisieren und zu strukturieren:

- Project Development Plan (PDP): Wie weiter oben erläutert enthält dieser Plan alle Rahmenbedingungen und Projektziele mitsamt der Methoden und Organisationsstrukturen, die zu deren Erreichung eingeplant werden
- Product Breakdown Structure (PBS): Das Produkt wird bis auf Komponentenlevel heruntergebrochen und alle Sub-Assemblies und Einzelteile in einer durchgehenden Struktur verknüpft. Dabei wird alles als „Produkt“ definiert, was ein „Deliverable“, also ein Entwicklungsergebnis darstellt, also auch Dokumentation, Testergebnisse, Instandhaltungsanweisungen etc.
- Work Breakdown Structure (WBS): Die PBS wird dahingehend analysiert, welche Arbeit eingeplant werden muss, um die einzelnen „Produkte“ zu erzeugen
- Work Package Definition (WPD): Alle Arbeiten werden genau geplant und mit Start und Enddatum und dem erwarteten Ergebnis festgeschrieben
- Organisation Breakdown Structure: Die Organisation, die zur Abarbeitung und zur Erfüllung der Work Packages notwendig ist, wird im Detail geplant
- Resource Breakdown Structure: Die notwendigen Ressourcen, sowohl personelle als auch andere Ressourcen, die zur Durchführung notwendig sind, werden geplant. Dazu gehören auch z.B. IT-Systeme, Testeinrichtungen etc.
- Development Schedule: Alle Aktivitäten werden im Einzelnen geplant und üblicherweise mit einem Projektplanungstool (entsprechend Gantt) visualisiert, um die Aktivitäten, den Projektfortschritt, wesentliche Meilensteine sowie den kritischen Pfad zu definieren.

Ein wesentlicher Aspekt eines erfolgreichen Projektmanagements ist die Installierung multifunktionaler Teams, in denen verschiedene Disziplinen, wie Systemingenieure, V&V Ingenieure, Qualitätsfachleute, Einkäufer, Spezialisten für Elektrik, Elektronik, Materialkunde, Fertigungsplanung etc. zusammenkommen und die parallele Entwicklung verschiedener Aspekte des Gesamtprozesses sicherstellen. Dies kann durch ein so genanntes Projekt-Plateau geschehen, wo in räumlicher Nähe alle relevanten Funktionen auf Zeit zusammen arbeiten und dadurch eine große Nähe und direkte Kommunikation ermöglicht wird, oder aber durch international aufgestellte Teams, die durch ein regelmäßiges Reporting und Fortschritts-Meetings die geographische Distanz auszugleichen helfen. Dies ist umso mehr von Relevanz, je mehr unabhängige Unternehmen und unterschiedliche Kulturen mitwirken und zu einer gemeinsamen Vorgehensweise angehalten werden müssen. Gerade letzterer Aspekt von Projektteilnehmern mit unterschiedlichen kulturellen Hintergründen, ob dies Individuen oder Organisationen sind, ist bei der erfolgreichen Umsetzung von internationalen Großprojekten von besonderer Bedeutung. Dabei sind soziale, ethnische, religiöse und kulturelle Hintergründe zu beachten, gerade was die Art der Kommunikation, Entscheidungsfindung, Zusammenarbeit und Arbeitsweise angeht. Eine klare Führung in Schlüsselfunktionen, gemeinsame Ziele, vereinbarte und akzeptierte Verhaltensweisen, Informations- und Eskalationsmethoden etc. sind für den Erfolg von ebenso hoher Bedeutung, wie die geeigneten IT-Systeme, Kommunikationstechnik, Projekt- und Risikomanagementmethoden etc. Die klare und detaillierte Definition aller Projekt-Ziele und Meilensteine mit ihren Ergebnissen kombiniert mit der Überwachung des Projektfortschrittes und einer offenen und rechtzeitigen Kommunikation über Probleme und Risiken ist ein wichtiger Erfolgsfaktor zur Erreichung der Zeit-, Qualitäts und Kostenziele des Flugzeugherstellers. Die Art und Weise der Projektkontrolle und -steuerung muss individuell auf das konkrete Unternehmen und Projekt abgestimmt werden.

Zur übersichtlichen Darstellung und frühzeitigen Erkennung von Problemen und Abweichungen hat es sich in Projekten, so wie auch in Herstellungs-Betrieben verschiedenster Unternehmen nicht nur im Flugzeugbau für nützlich erwiesen, so genannte Key Performance Indicators (KPI), also Schlüsselleistungsindikatoren einzuführen und zu verfolgen. Das kann im Falle einer Entwicklungsabteilung z.B. die Anzahl freigegebener Zeichnungen pro Zeit sein, mit der man den Fortschritt der Zeichnungserstellung gegenüber dem Plan und unter Berücksichtigung der vorhandenen Ressourcen verfolgen kann. Selbst wenn diese KPI’s keine Prozessergebnisse im eigentlichen Sinne sind, können sie doch dazu beitragen, die Prozessleistung eines definierten Projektteilprozesses im Auge zu behalten und rechtzeitig gewarnt zu werden, sollte die Entwicklung aus dem Ruder laufen. Voraussetzung dafür ist allerdings, und hier liegt oftmals der Grund für das Scheitern von solchen Kennzahlsystemen, dass die KPI’s realistisch ermittelt und weitergegeben werden, ohne dass die Gefahr besteht, für eine Abweichung mit noch mehr Arbeit bestraft zu werden. Man muss vermeiden, dass sich eine Mentalität einstellt, die zu erledigende Arbeit nur auf die Kennzahl auszurichten, um vermeintlich „grüne Ampeln“ zu erzeugen. Diese Verhaltensweise ist gerade in Großunternehmen typisch und oftmals eine Ursache für signifikante Verzögerungen im Projektablauf und spätes Offenbaren von Problemen, die zum Stillstand des (Teil-) Projektes führen können.

2.2 Einbindung von Lieferanten in die Entwicklungstätigkeiten

Die Beziehungen zwischen einem Unternehmen zu seinen Lieferanten können grob in zwei Beziehungstypen unterteilt werden:7

- In einer distanzierten, opportunistischen Beziehung sind alle Beziehungen vertraglich genau geregelt und beide Seiten haben die Maximierung des eigenen Nutzens zum Ziel. Für die Bereitstellung von standardisierten Beschaffungsobjekten ohne besonderes Know-How ist diese klar geregelte Beziehung von Vorteil, da man den Lieferanten leicht wechseln kann und eine Konkurrenzsituation am Markt zu Kostenvorteilen führt.
- In einer engen partnerschaftlichen Beziehung werden gemeinsame Ziele definiert und gemeinsame Aktivitäten geplant und durchgeführt, die mit einem Austausch von Informationen, Know-How und mit der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen einhergehen.

Je nach Typ des zuzuliefernden Beschaffungsobjektes wird die Art der Zusammenarbeit mehr oder weniger intensiv ausgestaltet. In Abbildung 2 wird eine Einteilung nach 1st-tier (Systemund Modullieferanten), 2nd-tier (Komponentenlieferanten) und 3rd-tier (Rohmaterial- Halbfabrikat- und Normteilelieferanten) gegeben. Je nach Umfang der notwendigen Entwicklungsarbeit werden die Beziehungen zu den Lieferanten entweder mehr partnerschaftlich oder mehr formalisiert ausgestaltet.

Abbildung 2: Lieferantenpyramide

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: in Anlehnung an Wildermann (Advanced purchasing 2001), S.67.

Dies erfordert ein effektives Lieferantenmanagement, um den funktionsübergreifenden und komplexen Aufgaben gerecht zu werden. Der Pflege und Gestaltung der partnerschaftlichen Lieferantenbeziehungen kommt dabei die größte Bedeutung zu, gerade wenn es um die Integration der Lieferanten in die Entwicklung innovativer Produkte geht.

Die Entscheidung, Entwicklungsumfänge an Lieferanten zu vergeben, hat vielfältige Gründe.8 Es lässt sich bei verkürzten Entwicklungszeiten und reduzierten Kosten umfangreiches Know- How spezialisierter und qualitativ hochwertiger Lieferanten nutzen und damit die Innovationsfähigkeit des gesamtem Unternehmens steigern, was gerade bei technischen Produkten mit einem hohen Bedarf an Innovationsdynamik aufgrund wachsender Kundenanforderungen von besonderer Bedeutung ist. Wenn man das Ressourcenprofil einer Kooperation betrachtet, kann dies komplementär (also ergänzend zum eigenen Profil des Unternehmens, was den Kompetenzrahmen und die Innovationsfähigkeit des Unternehmens erhöht) sein oder additiv (also vergleichbar im Sinne der Fähigkeiten, was die Kapazität des Unternehmens in diesem Bereich erhöht).

Die Entwicklungskooperationen mit Lieferanten basiert auf freiwilligen Zusammenschlüssen rechtlich unabhängiger Unternehmen, die durch vertragliche Vereinbarungen den Nutzen aller beteiligten Partner realisieren sollen und die ein gemeinsames Kooperationsziel definiert. Die Ausrichtung ist dabei in der Regel mittel- bis langfristig ausgelegt, da es sich um investitionsintensive Partnerschaften handelt, die durch teilweise gemeinsame Nutzung von Ressourcen, die Übertragung von Know-How und den Aufbau gemeinsamer Infrastruktur, Informations- und Managementstrukturen einhergeht.

Die Ausprägung und der Umfang der fremdvergebenen Entwicklungstätigkeiten kann dabei von einer Eigenentwicklung mit definierten Lieferantenarbeitspaketen bis hin zu einer kompletten Fremdentwicklung eines Systems gehen. Dies hängt von der Leistungsfähigkeit des Lieferanten hinsichtlich Entwicklung und Produktion ab und von seiner Rolle innerhalb der Systementwicklung. In Abbildung 3 ist die zunehmende Komplexität je nach produkt- bzw. produktionsbezogenen Integrationskompetenzen schematisch dargestellt.

Abbildung 3: Lieferantenklassifizierung nach Integrationskompetenz

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: in Anlehnung an Freudenberg/Klenk (Strategie-Check 1996), S.54.

Ein Systemlieferant ist demnach ein Unternehmen, das in der Lage ist, ein komplexes System, bestehend aus verschiedenen Modulen und Komponenten, in seiner Gesamtheit zu definieren, zu entwickeln und zusammenzufügen (Integration), so dass die Leistungsspezifikationen und die Schnittstellen zum übergeordneten System bereitgestellt werden.

Eine weitere Einteilung ist durch die Definition von A-, B-, und C-Lieferanten üblich, wobei die A-Lieferanten durch eine enge Bindung an das Unternehmen gekennzeichnet sind, die üblicherweise einen beträchtlichen Anteil an der Gesamtwertschöpfung des Produktes haben und langfristige Partnerschaften mit dem Unternehmen eingehen.

In einem Produktentwicklungsprojekt ist sowohl der Zeitpunkt als auch die Intensität der Zusammenarbeit zu definieren. Die Leistung des Lieferanten kann in jeder Phase des Projektes (Idee-Konzept-Entwicklung-Test-Markteinführung) eingeplant werden und sie kann als „koordinierte Einzelentwicklung mit kooperativem Ergebnis- und Erfahrungsaustausch“ über eine „Zusammenarbeit der Entwicklungsabteilungen“ bis hin zu einem Gemeinschaftsunternehmen gestaltet sein.9

[...]


1 Altfeld, 2010

2 Altfeld, 2010

3 Altfeld, 2010, S. 69

4 Altfeld, 2010, S. 77

5 pers. Mitteilung A. Schmoll, Airbus Operations GmbH, EASA 21 Subpart J & Subpart G 9

6 General Requirements for Equipment and Systems Suppliers (GRESS), internes Airbus-Dokument 10

7 John, 2010, S.18.

8 John 2010, S. 59

9 John, 2010, S. 80

Details

Seiten
78
Jahr
2012
ISBN (eBook)
9783656612155
ISBN (Buch)
9783656612131
Dateigröße
1.5 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v269947
Institution / Hochschule
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg – Institut für Produkt- und Produktionsmanagement
Note
1,7
Schlagworte
Supply Chain; Lieferantenmanagement; Systemlieferanten; Luftfahrt; Boeing; Dreamliner 787 Entwicklungspartnerschaft; Risikomanagement; Programmintegration

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Titel: Die Entwicklung des Boeing 787 Dreamliners